1、生物质锅炉热力计算书一、48t生物质锅炉热力计算序号名称符号单位计算公式及数据来源结果1锅炉蒸发量Dkg/h设计给出482过热蒸汽压力Mpa设计给出3过热蒸汽温度设计给出5404给水温度设计给出2105锅炉排污率%设计给出56冷空气温度设计给出357排烟温度?ex设计给出127二、燃料特性序号名称符号单位计算公式及数据来源结果1碳Car%设计给出2氢Har%设计给出3氧Oar%设计给出4氮Nar%设计给出5硫Sar%设计给出6水分Mar%设计给出7灰分Aar%设计给出15计算低位发热量QarDKJ/kg339Car+1030Har+109(Sar-Oar)8低位发热量Qar,netKJ/kg设
2、计给出14290三、锅炉各受热面的漏风系数和过量空气系数入口处漏风系数出口处的序号锅炉受热面过量空气系数 1炉膛过量空气系数02三级过热器过量空气系数03四级过热器过量空气系数4二级过热器过量空气系数5一级过热器过量空气系数6省煤器过量空气系数7烟气冷却器过量空气系数空气预热器过量空气系数四、理论空气量、烟气理论容积计算序号名称符号单位结果1理论空气量V0Nm3/kg*Car+*Har+*Oar)/212理论氮气容积V0N2Nm3/kg*V0+*Nar/1003三原子气体RO2的容积VRO2Nm3/kg(Car+*Sar)4理论水蒸气容积V0H2ONm3/kg+五、各受热面烟道中烟气特性计算序
3、号名称符号单位计算公式炉膛三级过热器四级过热器二级过热器一级过热器省煤气烟气冷却器空气预热器1平均过量空气系数av (+”)/22实际水蒸汽容积VH2Om3(标)/V0H2O+(-1)*V00.0.3实际烟气量Vgm3(标)/Vg=VRO2+V0N2+VH2O+(av-1)*V05.5.4RO2容积份额RO2 VRO2/Vg0.0.5H2O容积份儿H2O VH2O/Vg0.0.6三原子气体容积份额tri RO2+H2O0.0.六、焓温表VRO2=V0N2=V0H2O=Aar=,=I0gV0=3.I=I0g+(-1)*I0a(?)co2 kJ/m3(标)VRO2(?)CO2(?)N2 kJ/m3
4、(标) V0N2(?)N2(?)H2O kJ/m3 (标) V0H2O(?)H20(?) kJ/kg(3)+(5)+(7)(?)a kJ/m3 (标) I0a I I I I IV0(?)a1234567891011121314151617温度CO2N2H2OO2100170130151801322003582603051682673005593924632604074007725276263575515009946647954616996001225804969554850700146294811496651004800170510941334770116090019521242152681
5、213181000220413921723100514781100245815441925112816381200271716972132126118011300297718532344142619641400323920092559158321281500350321662779177722941389516003769232530021957246117004036248432292206226918004305264434582412279719004574280436902625296720004844296539262847313821005115312841633309220053
6、87328944023483七、锅炉热平衡及燃料消耗计算 序号名称符号单位计算公式或来源结果1燃料低位发热量Qar,netkJ/kg设计给出142902排烟温度?ex假定1273排烟焓I0exkJ/kg根据?ex及=查烟气焓温表4冷空气温度设计给出355理论冷空气焓kJ/kgV0(c)a=*V06机械不完全燃烧热损失q4%选取7化学不完全燃烧热损失q3%选取8排烟热损失q2%(Iex-)(100-q4)/Qin9散热损失q5%选取10灰渣漏煤与总灰俩量之比取用11灰渣热焓(c?)ashkJ/kgtsl=600查表B812灰渣物理热损失q6%(c)ashaslAar/Qin13锅炉总热损失q%q
7、2+q3+q4+q5+q614锅炉热效率%100-q92.15过热蒸汽焓%按p=,=350,查表B1516饱和水温度按p=,查附表B1317饱和水焓kJ/kg按p=,查附表B1318给水焓kJ/kg按p=,=105,查表B1419锅炉排污率%220锅炉有效利用热Qefkg/hD()+()21实际燃料消耗量Bkg/hQef/(Qnet,ar)10022计算燃料消耗量Bcalkg/hB(1-q4/100)23保热系数1-q5/(+q5)八、炉膛结构特性计算续表D序号名称符号单位计算公式或来源数值炉膛周界面积计算:1侧墙总面积F12后墙总面积F23前、顶墙总面积F34炉墙总面积F5炉排有效面积R6炉
8、膛周界面积F7炉膛容积V1m3辐射受热面积计算:8水冷壁管管径dm按结构设计9前、顶墙水冷壁管节距S1m按结构设计10管中心到墙距离em按结构设计11管根数n1根按结构设计1612光管有效角系数x1查图C2(S1/d=,e/d=)13覆盖耐火涂料层水冷壁管有效角系数X1式(5-6)14曝光长度l1mFG+GH-有效辐射受热面积Hrm2(n1-1)S1l1x116覆盖耐火涂料层长度l1m()+IJ+JK+KL17有效辐射受热面积Hrm2(n1-1)S1l1x118前顶墙水冷壁有效辐射受热面积Hr3m2Hr+Hr19后墙水冷壁管节距S2m按结构计算20管中心到墙距离em按结构计算21管根数n2根按
9、结构计算1622光管有效角系数x2查图C2覆盖耐火涂料层水冷壁管有效角系数x2式(5-6)23曝光长度l2mDC+(烟窗高度)24有效辐射受热面积Hrm2(n2-1)S2l2x225覆盖耐火涂料层长度l2mAB26有效辐射受热面积Hrm2(n2-1)S2l2x227有效辐射受热面积Hr2m2Hr+Hr28烟窗管节距S3m按结构设计29有效角系数x3按出口烟窗130管长l3m即烟窗高度31管根数n3根按结构设计832有效辐射受热面积Hrm2()S3l3x333侧墙水冷壁管节距S4m按结构设计34管中心到墙距离e4m按结构设计35光管有效角系数x4查图C2(S1/d=,e/d=)覆盖耐火涂料层水冷
10、壁管有效角系数x4式(5-6)36布置水冷壁炉墙面积Fm2F=Fa+Fb37有效辐射受热面积Hrm2x4F38水冷壁覆盖耐火涂料层的炉墙面积Fm239有效辐射受热面积Hrm2x4F40有效辐射受热面积Hr1m2Hr+Hr41总有效辐射受热面积Hrm2H3+Hr2+Hr+2Hr142水冷度=Hr/(F1-R)43炉膛有效辐射层厚度SmF144火床与炉墙面积比R/(F1-R)九、炉膛热力计算序号名称符号单位计算公式或来源数值1燃料低位发热量Qar,netKJ/kg表D4142902燃料消耗量Bkg/h表D43计算燃料消耗量Bcalkg表D44保热系数表D45炉膛出口过量空气系数fur给定6炉膛漏风
11、系数fur给定07冷空气焓KJ/kg给定冷空气温=308热空气温度先假定,再校核1409热空气焓KJ/kg查焓温表10空气带入炉膛热量QaKJ/kg(fur-fur)+11炉膛入炉热量QfurKJ/kgQnet,ar(100-q3-q4-q6)/(100-q4)+Qa12绝对燃烧温度adi=,查焓温表160013绝热燃烧绝对温度TadiKadi+273187314炉膛出口烟温fur先假定,再校核98015炉膛出口烟焓IfurKJ/kg=,查焓温表1496016炉膛出口绝对温度TfurKfur+273125317烟气平均热容量VCavKJ/(kg.)(Qfur-Ifur)/(adi-fur)18
12、烟气中水蒸汽容积份额rH2O查烟气特性表19三原子气体的容积份额rtrirR2O+rH2O20三原子气体总分压力ptriMPa21三原子气体辐射力ptriSMPa22三原子气体辐射弱性系数ktri1/(/1000)+/(rtripS)rtri23每千克燃料烟气量GgKJ/kg1-Agr/100+V024烟气中飞灰浓度KJ/kg(Aar/100)(Gg)25固体颗粒辐射弱性系数kp1/7752(3Tfur2)+c26介质辐射弱性系数k1/ktri+kp27火焰黑度ag1-e-kpS28水冷壁灰壁面黑度awal取定29炉膛水冷壁Hr/(Ffur-R)30火床与炉膛的面积比R/(Ffur-R)31炉
13、膛系统黑度aful1/awal+(1-ag)(1-)/1-(1-ag)(1-)-132玻尔兹曼准则B0BcalVCav/0HrTadi333管外灰污层热值m2./W取定34炉膛辐射受热面吸热量QrKJ/kg(Qfur-Ifur)35辐射受热面热流密度qrW/m2BcalQr/36水冷壁管外灰污层表面温度TwalKqr+37外灰污层表面温度系数m10(qr+)4/qr38玻尔兹曼准则计算值B0(1/fur+m)39无因次出口温度fur查图C840炉膛出口烟气绝对烟温TfurKfurTadi41炉膛出口烟气温度furTfur-27342炉膛出口烟焓IfurKJ/kg=,查焓温表43炉膛辐射热量Qr
14、KJ/kg(Qfur-Ifur)44燃烧面热强度qRW/m2BQnet,ar/45燃烧室热强度qVW/m2BQnet,ar/46辐射受热面热流密度qrW/m2BcalQr/47炉膛出口烟温校核lfur(假定值)-fur(计算值)100,烟温假设合理。十、防渣管结构计算序号名称符号单位计算公式或来源1管径dm按结构设计2管长lm按结构设计31、2排(错列部分)横向节距Schm按结构设计4管根数nch根/排按结构设计85有效系数ch查图C26受热面面积Hchm22dln7烟气流通截面积fchm283、4排(顺列部分)横向节距m按结构设计9管根数根/排按结构设计1610有效系数查图C211受热面系数
15、m22dln12烟气流通截面积m213总受热面积Hm2H=Hch+14烟气平均流通截面积favm2(Hch+)/(Hch/fch+)15防渣管受炉膛辐射面积m2等于炉膛出口烟窗面积16防渣管有效角系数1-(1-ch)2(1-)217防渣管有效辐射受热面积m2=横向平均节距S1m(SchHch+)/(Hch+)19纵向平均节距S2m按结构设计20烟气有效辐射层厚度Sm(S1S2/d24/-1)21比值11=S1/d22比值22=S2/d十一、防渣管热力计算序号名称符号单位计算公式或来源数值1进口烟温scr等于炉膛出口烟温2进口烟焓IscrkJ/kg查焓温表3出口烟温scr先假定,后校核9294出
16、口烟焓IscrkJ/kg查焓温表141085烟气测对流放热量kJ/kg(Iscr-Iscr)6平均烟温av1/2(scr+scr)7管内工质温度t按p=查附表C138最大温压tmaxscr-t9最小温压tminscr-t10平均温压t(tmax+tmin)/211烟气流速m/sBcalVg(av+273)/(3600fav273)19.12烟气中水蒸汽容积份额rH2O查烟气特性表13三原子气体容积份额rtri查烟气特性表14错列部分对流放热系数条件对流放热系数0W/(m2)查图C14a)5515修正系数Cz查图C14b)16修正系数Cw查图C14b)17修正系数Cs查图C14b)18错列部分对流放热系数chW/(m2)0CzCwCs19顺列部分条件对流放热系数0W/(m2)查图C13a)4420修正系数Cz查图C13b)21修正系数Cw查图C13b)22修正系数Cs查图C13b)123顺列部分对流发热系数W/(m2)0CzCwCs24对流放热系数conW/(m2)(chHch+)/(Hch+)37.25管壁积灰层表面温度twalt+twal26条件辐射放热系数0W/(m2)查图C18166